Vollautomatische Optimierung der Produktentwicklung

Varimos steht für „virtual and real injection moulding optimatsation system“ – und ist die auf der K gezeigte automatische Kunststoff-System-Optimierung von Bauteil, Werkzeug und Prozess. Es begleitet die gesamte Produktentwicklung vom Bauteildesign bis zur Serienproduktion.

Möglich wurde diese Entwicklung durch die Verbindung der Spritzgießsimulation aus Cadmould 3D-F von Simcon und dem Qualitätsoptimierungs- und Überwachungssystem CQC der Dr. Gierth Ingenieurgesellschaft. Damit ergänzen sich mehr als 25 Jahre Expertise und praktische Erfahrung in den Bereichen virtueller Simulationstechnologie und realer Prozessoptimierung.

Bei Produktentwicklungen sind viele Entscheidungen zu treffen – und um Kosten und Vorlaufzeiten gering zu halten, müssen dies die richtigen Entscheidungen sein. Häufig wird bei konventioneller Produktentwicklung nach dem „Trial and Error“-Prinzip vorgegangen. Dies gilt auch für die Prozess-Simulation. Doch es gibt eine bessere Methode, die richtigen Entscheidungen für Bauteil, Werkzeug und Prozess zu treffen und so den Korrekturaufwand spürbar zu verringern. Mit Varimos von Simcon werden systematisch und umfassend unterschiedlichste Szenarien und Gegebenheiten beim Spritzgießen simuliert. Die Ergebnisse aller durchgeführten Simulationen laufen in Varimos zusammen und werden automatisch analysiert. So baut das System einen umfassenden Wissenspool auf, der die Basis dafür ist, die richtigen Entscheidungen zu treffen und die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen.

Mit Varimos ist es möglich, gezielt und vollkommen automatisch bestimmte Produkteigenschaften, z. Bsp. die Maßhaltigkeit durch Prozessführung und Werkzeugvorhaltung zu erzeugen. Das Ergebnis ist ein Bauteil, das alle definierten Qualitätsmerkmale erfüllt und ein Prozess, der wirtschaftlich optimiert ist und ein Maximum an Produktivität gewährleistet.

Varimos erzeugt Qualität von Anfang an: Iterationsschleifen werden reduziert, die Entwicklungs- und Produktionskosten werden gesenkt. Außerdem wird die Serienfertigung um bis zu 50 % schneller erreicht. Das Varimos-Optimierungs-System gewährleistet zudem eine 100 % vollautomatische Qualitätsüberwachung und Dokumentation der Produktion. Durch klar definierte Projektabläufe und Verantwortlichkeiten werden Ressourcen optimal genutzt.
Zahlreiche Unternehmen der Leitindustrien Automobil, Medizin und Lebensmittelverpackung nutzen bereits die Vorteile von Varimos.

Anwendungsbeispiel Einwegspritzen

Beim Einwegspritzen-Projekt konnte durch den Einsatz von Varimos gezeigt werden, dass die Rundheiten des Artikels in der Mitte und am Ende des Fließwegs allein mit einer Variation der Prozessparameter nicht erreicht werden können. Eine Änderung der Kühlmitteltemperatur wirkt sich zwar auf die Rundheit aus, aber in der Mitte des Artikels in entgegengesetzter Weise wie am Fließende. Daher ist eine Entkopplung der konkurrierenden Qualitätsmerkmale (Rundheiten) des Artikels von denselben Einflussparametern notwendig. Dazu wurde das Kühlsystem angepasst, indem zwei Sprudler in den Temperierkreislauf am Zylinderende eingebracht wurden, um dort die Rundheit entkoppelt beeinflussen zu können.

Anwendungsbeispiel Kühlerzarge

Bei der Optimierung einer Kühlerzarge mit Varimos wurde die Einhaltung von über 100 Maßen unter der Vorgabe einer nicht zu überschreitenden Zuhaltekraft und minimal möglicher Zykluszeit gleichzeitig optimiert. Dies wurde durch Balancierung des Verteilersystems, Optimierung der Füllung durch Fließhilfen und bremsen sowie Vorhaltung des Werkzeugs erreicht. Das Ergebnis nach der Bemusterung war, dass für nur 15 der 100 Maße eine Werkzeugkorrektur vorgenommen werden musste. Die Bewertung des Kunden war: „Wir hatten noch nie eine Zarge, die nach dem ersten Abmustern so wenig Maßabweichungen hatte“.

Anwendungsbeispiel Deckel für eine Lebensmittelverpackung

Für ein Bauteil aus der Lebensmittelbranche waren die Rundheit und die Ebenheit einer Schweißfläche die wichtigsten Qualitätsmerkmale. Hierfür wurde mit Varimos® eine Optimierung des Fließfrontverlaufs durchgeführt, um eine gleichmäßige Faserorientierung in der Schweißebene zu erreichen.

In der komplexen Geometrie des Anspritzbereichs wurden die Wanddicken von Varimos® optimiert mit dem Ziel, dass die Fließfront den Schweißbereich gleichzeitig erreicht. Das Ergebnis war eine deutliche Verbesserung der Ebenheit und Rundheit, so dass der Artikel jetzt ohne Probleme reibgeschweißt werden kann.

Anwendungsbeispiel Gehäuseteil

Bei einem Gehäuseteil wurde mit Varimos automatisch das Füll- und Verzugsverhalten optimiert. Durch Anpassung der Wanddicken und Rippen als Fließhilfen wurden eine deutliche Reduktion des Fülldrucks und eine Verbesserung der Balancierung erreicht. Das Ergebnis war eine Reduktion von Schwindung und Verzug und das Erreichen der Toleranzen bei den Clips für eine sichere Montagefähigkeit des Bauteils.